17461

17461

سنتز، شناسايي و كاربرد فوتوكاتاليزگري مزوپروس ZnFe2O4و تأثير پورفيرين بر عملكرد آن

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

بهمن 1395

دكتر رحمت الله رحيمي - دكتر محبوبه رباني

شيمي

اين پژوهش به منظور حذف آلاينده از آب صورت گرفته كه در ابتدا فوتوكاتاليزگر مزوپروس ZnFe2O4 به روش هيدروترمال، بار اول با حلال اتيلن گليكول و بار دوم با حلال آب سنتز گرديد. از ميان اين دو روش، روشي كه از آب به عنوان حلال استفاده شد به علت سبز بودن انتخاب و سپس اين نمونه درحضور مواد فعال سطحي مختلف سنتز گرديد تا ساختار مزوپروس آن تهيه شود، سپس ميزان اثر فوتوكاتاليزگري و جذب نمونه ها مورد بررسي قرار گرفت. همچنين براي تأمين انرژي لازم براي انجام فرآيند فوتوكاتاليزگري از لامپ LED استفاده شد. نتايج به دست آمده نشان داد زماني كه از ماده فعال سطحيCTAB استفاده شد ZnFe2O4 سنتز شده با ماده فعال سطحي CTAB اثر فوتوكاتاليزگري بهتري داشته و زماني كه از مواد فعال سطحي CMC و SDS استفاده شد نمونه به صورت جاذب عمل كرده كه به علت تخلخل بالاي ايجاد شده در اين حالت مي باشد كه باعث افزايش سرعت جذب شده است. در ادامه، پورفيرينTCPP، سنتز و بر روي نمونه تثبيت گرديد و از فوتوكاتاليزگر ZnFe2O4-CTAB-Por براي تخريب آلاينده متيلن بلو و از جاذب ZnFe2O4-SDS-Por براي جذب اين آلاينده استفاده شد. نتايج حاصله نشان داد كه با تشكيل فوتوكاتاليزگر ZnFe2O4-CTAB-Por بازده فعاليت فوتوكاتاليزگر افزايش يافته است و همچنين با تشكيل جاذب ZnFe2O4-SDS-Por سرعت جذب به طور چشم گيري افزايش يافته به طوري كه متيلن بلو با غلظتppm10 در عرض چند ثانيه به طور كامل با اين كاتاليزور جذب شد. واژه هاي كليدي: پورفيرين،فوتوكاتاليزگر،جاذب،روي فريت،CTAB ،SDS ،CMC، مزوپروس.

1396/03/22

1/1/1900 12:00:00 AM

In this study, mesoporous ZnFe2O4 was fabricated through a facile and green hydrothermal approach in presence of 3 surfactants:carboxymethylcellulose (CMC), a nontoxic and water-soluble polymer, SDS as an anionic surfactant and CTAB as a cationic sufactant. The necessary characterizations such as SEM, XRD, VSM, FT-IR and BET have been carried out to investigate the obtained material. The results indicated the mesoporous ZnFe2O4in presence of CMC with high purity phase possess obvious mesoporous structure, the mean inner diameter, specific surface area and pore volume are about 8.1 nm, 104.16 m2/g and 0.21 cm3/g, respectively. The adsorption properties of methylene blue (MB) onto mesoporous ZnFe2O4 were studied. It was found that the maximum adsorption capacity of mesoporous ZnFe2O4 for MB was 250 mg/g at 15 minutes. The adsoption propertis of mesoporous ZnFe2O4in presence of SDS ws investigated, too. The photocatalytic activity of mesoporous ZnFe2O4in presence of CTAB and its composite wiyh porphyrin was studied for removal of methylene blue from aqua media. Keywords: Magnetic materials; Mesoporous ZnFe2O4; CMC; Methylene blue; Adsorption; CTAB, SDS, Porphyrin.